Fuente: https://www.pacificgreen-group.com/
Clima soleado, amplios espacios abiertos y una creciente necesidad de energía limpia distribuible. Ya lo hemos dicho antes: Australia es perfecta para la energía solar concentrada (CSP). Sin embargo, la tecnología ha tenido problemas para tener un impacto, con solo un número limitado de pequeños proyectos que han entrado en producción.
Las razones por las que este mercado ha sido tan desafiante para la CSP probablemente tengan más que ver con la naturaleza incipiente de los primeros diseños de proyectos que con cualquier falla inherente en la tecnología. En Pacific Green creemos firmemente que la CSP merece otra tirada de dados en Australia.
Por otra parte, diríamos que: después de todo, estamos en el negocio de construir plantas de CSP. Pero, ¿y los números? ¿Tiene sentido la CSP en un país donde la energía solar fotovoltaica (PV) tiene una rentabilidad tan buena que alrededor de un tercio de las viviendas unifamiliares ya tienen paneles instalados?
Para averiguarlo, echemos un vistazo a los números. En 2020, la firma de analistas BloombergNEF publicó cifras globales de costos de energía nivelados (LCOE) para una variedad de tecnologías de generación, sin incluir CSP, sobre las cuales informó RenewEconomy en un contexto australiano.
La forma más barata de generación de electricidad en ese momento era el seguimiento de la energía fotovoltaica, que BloombergNEF estimó que tendría un LCOE de USD $ 26 a $ 67 por megavatio-hora (MWh). La energía fotovoltaica de eje fijo era casi igual de barata, entre $29 y $80 por MWh. La energía eólica terrestre llegó a $ 32 a $ 83 por MWh.
Estas cifras de generación renovable se comparan favorablemente con las plantas de combustibles fósiles. Las plantas de turbinas de gas de ciclo combinado (CCGT), con un LCOE de $ 66 a $ 96 por MWh, eran al menos dos veces y media más caras que las instalaciones fotovoltaicas de seguimiento más baratas.
Y las centrales eléctricas de turbinas de gas de ciclo abierto (OCGT), con un LCOE de $146 a $309 por MWh, eran aproximadamente de seis a 12 veces más costosas.
El problema es que comparar la energía fotovoltaica o eólica con el gas no es del todo justo, porque este último puede incrementarse cuando lo necesite, mientras que el primero depende de la disponibilidad de sol o clima ventoso.
Para hacer de esta una comparación de manzanas con manzanas, debe agregar el costo de las baterías a las plantas eólicas o solares. Pero incluso entonces, las energías renovables son competitivas.
Según BloombergNEF, el LCOE para una energía eólica terrestre con almacenamiento en batería sería de $ 50 a $ 124 por MWh, superponiéndose al rango calculado para CCGT y aún por debajo de los LCOE para OCGT. El almacenamiento y la energía fotovoltaica de eje fijo tenían un rango de LCOE de $ 58 a $ 178, aún competitivo con el gas.
Todas estas cifras son de hace un par de años, por lo que es posible que no se apliquen a la situación actual. En circunstancias normales, se podría esperar que el costo de las energías renovables y las baterías hubiera disminuido, mientras que el del gas se habría mantenido más o menos igual. Eso no ha sucedido.
El año pasado, debido a problemas con el suministro de polisilicio, el costo de la energía fotovoltaica comenzó a subir después de haber caído un 90 % en la década anterior. La energía solar fotovoltaica sigue siendo barata, pero probablemente no mucho más barata ahora que en 2020, si es que lo fue.
Los precios de las baterías tampoco han caído mucho en los últimos meses, por lo que las cifras de energías renovables más almacenamiento de BloombergNEF hace un par de años probablemente no estén demasiado lejos de la realidad hoy.
Y los aumentos de costos han sido aún más pronunciados en el gas, debido a la escasez provocada por la crisis en Ucrania. Después de apenas alcanzar los 10 dólares australianos por gigajulio en la década anterior, los precios de la gasolina en Australia se han disparado a alrededor de 25 dólares por gigajulio en los últimos meses.
En base a esto, es probable que las cifras de 2020 de BloombergNEF para CCGT y OCGT sean muy optimistas hoy. ¿Cómo se compara la CSP con todo esto? Antes de analizar los datos, vale la pena señalar que la CSP no es realmente un competidor de la fotovoltaica o la eólica, pero ciertamente lo es para el gas.
Las plantas de CSP de hoy en día están diseñadas para actuar como enormes baterías solares, almacenando el calor del sol en enormes tanques de sal fundida para que pueda usarse para proporcionar electricidad cuando sea necesario.En este sentido, la CSP hoy en día asume un papel similar al de las CCGT y las OCGT, supliendo cuando no se dispone de energía renovable más barata.
La producción de las plantas de CSP depende principalmente de una medida de la luz solar llamada irradiancia normal directa, que en Australia puede promediar alrededor de 2500 kW por metro cuadrado por año.
Si está equipada con 12 horas de almacenamiento en sales fundidas, una planta cilindroparabólica de 100 MW, la forma de CSP más utilizada en la actualidad, podría lograr un LCOE de menos de 100 USD por MWh, superando a los OCGT por un amplio margen y potencialmente igualando los CCGT en la actualidad. altos precios de la gasolina.
Una forma más avanzada de CSP, utilizando el llamado diseño de torre de energía, podría lograr un LCOE aún mejor.
Una vez más, suponiendo una planta de 100 MW con 12 horas de almacenamiento térmico, la torre de energía podría entregar energía a $ 70 por MWh, igualando fácilmente la mayoría de las plantas CCGT y muchas plantas fotovoltaicas o eólicas con baterías también.
El pequeño inconveniente de los diseños de torres eléctricas es que requieren más terreno que las plantas cilindroparabólicas. Una torre eléctrica de 100 MW en Australia ocuparía 427 hectáreas, frente a las 324 hectáreas de una planta cilindroparabólica de similar capacidad.
En algunas situaciones, esta discrepancia puede ser un problema. Pero en Australia, donde la disponibilidad de tierra no es un problema, es difícil ver que 100 hectáreas adicionales sean un éxito. De hecho, la mayoría de las plantas que se han propuesto en suelo australiano han sido de la variedad de torre de energía.
En Pacific Green, tenemos experiencia en ambos tipos de tecnología. Hemos construido tres plantas de referencia en China, incluyendo un proyecto cilindroparabólico de 50 MW y una torre de energía de 100 MW con almacenamiento en sales fundidas.
Estas plantas tienen un historial operativo envidiable y las condiciones en China no son tan favorables para la CSP como en Australia.
Más ampliamente, la CSP se ha implementado ampliamente en muchos mercados de todo el mundo y algunas de las plantas más antiguas han estado funcionando sin problemas durante más de tres décadas. Para los financiadores de proyectos que buscan el próximo gran avance en las energías renovables australianas, la CSP tiene mucho que ofrecer.